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安森美缩小占板空间迎合便携式应用

发布时间:2021-05-17 发布时间:
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消费者对手机、数码相机、游戏机等便携式设备功能的需求,已不像当初那样单一,他们一方面希望功能尽量增加,一方面又希望体积尽量缩小,以方便携带。但是消费者对便携式设备功能的这种无止境需求使得设备内部芯片数量不得不持续增加,而增加芯片数量则意味着功耗的增多和体积的增加。在竞争激烈的便携式设备市场,能否满足消费者“无理”的需求,对设备供应商来说是挑战更是机遇。

μCool功率MOSFET效能和体积兼顾

为了满足业界对更小型、更轻薄、更快速、更散热及更可靠的便携式应用MOSFET器件的需求,安森美半导体公司为便携式应用带来了领先效能与设计灵活度的新功率MOSFET产品μCool系列,新系列通过采用强化散热的WDFN6封装技术,可以在极小的4 mm2面积上取得卓越的热阻(38°C/W)与额定功率(1.9 W),额定持续功率比业界标准SD-88封装提高了高达190%,比SD-70-6扁平引脚封装提供高了130%。因此由功率的角度来看,采用WDFN6封装的μCool器件能更有效益的使用便携式应用中宝贵的电路板空间。

其中最先推出的六款产品中,20V P-通道单NTLJS3113PT1G与双NTLJD3115PT1G 均过经优化, 在4.5 V时导通电阻RDS(on)分别为42 mΩ与100 mΩ,适用于锂离子电池充电应用;20 V P-通道FETKy NTLJF3117PT1G (100 mΩ) 经过优化,适用于将3 V到4 V的电池电压转换为微处理器使用的1.1 V电压应用;30V N-通道NTLJS4159NT1G(35 mΩ)与FETKy NTLJF4156NT1G (70 mΩ) 经过优化后,适用于白光LED背光等同步升压应用;30V N-通道双NTLJD4116NT1G (70 mΩ) 经过优化,则适用于照相机快门与闪光等低电压端开关。

“我们设计μCool?产品系列的主要目的是解决便携式设备,例如锂离子电池充电电路、高、低电压端负载开关以及同步升降压电路中所面临的独特电源管理问题。这些新的μCool器件只是一个开端,我们将陆续提供一系列采用我们最新沟槽式技术的产品,工作电压范围由8 V到30 V,并提供各种不同配置,包括单、双、FETKy、互补与集成型负载开关。” 安森美半导体功率MOSFET产品市场营销总监高天宝(Thibault Kassir)表示。

虽然新推出的μCool功率MOSFET系列拥有与标准SC-88和SC-70-6封装相同的占位面积,但是却提供了更多性能。μCool功率MOSFET系列在底面露出一个可以做为漏极接点以及散热路径的连接面,强化后的散热路径能处理更高功率或在更低接点温度工作。这些选择在采用电池运作的设备上更为重要,因为更低的接点温度也就代表了更低的导通电阻RDS(on) 或更少的功耗,进而可以延长电池的使用寿命,而这正是手机、数字相机、便携式游戏机、便携式全球定位系统,以及任何采用电池运作的消费电子产品在考虑许多功耗问题时的一个极重要因素。

小封装低压模拟开关迎合音频应用

随着手机及其它便携式产品的日益普及,以及功能的不断增加。包括照相、电子邮件、即时消息及互联网访问在内的更强特性集有多条数据路径需要控制。利用模拟开关一方面可以通过关闭和打开某些功能来设计针对不同市场的个性化产品,但不必耗时费钱地修改芯片组,从而降低OEM和ODM的开发风险。另一方面,通过切换功能还可以降低便携式设备的功耗。据市场调研公司Databeans 预测,全球模拟开关的销售额2007年将达到3亿美元以上,如图1所示。其中包括手机在内的通讯领域约占总体销售额的31%。

但是随着产品的体积减小和功能增加,印制电路板面积变得更加珍贵。“空间受限的便携式应用客户期望在引脚尺寸较小的封装内获得更高性能。安森美半导体的新型模拟开关满足了客户的该项需求。客户反响非常积极。一些客户已经在其最新的手机设计中采用了该器件,而且正投入量产。” 安森美半导体逻辑及模拟开关部总监Dan Huettl表示。

NLAS3799MNR2G、NLAS5223MNR2G和NLAS5123MNR2G是该公司针对便携和无线音频应用推出的三种新型低电阻模拟开关,采用无铅薄型QFN/薄型DFN封装,据称是业内体积最小、性能最高的音频模拟开关。

其中,NLAS3799MNR2G是低压、超小Ron的双双极双掷(双DPDT)开关。它的总谐波失真为0.11%,Ron低至0.35欧姆,采用无铅16引脚薄型QFN封装,尺寸为2.6 mm x 1.8 mm x 0.75 mm,占据的板空间比同类竞争产品小48%。在获得优越的音频性能和超低功耗的同时还大大减小了占板面积。另外,安森美还提供了支持1.8V输入偏差的低压逻辑型号NLAS3799LMNR2G。

NLAS5223MNR2G是低压、超小Ron的双单极双掷(双SPDT)开关。该模拟开关提高了低Ron 性能,引脚尺寸比常用的NLAS4684MNR2G小70%。总谐波失真为0.12%,Ron低至0.35 欧姆,具有优越的音频性能和超低功耗。其低压逻辑电平型号NLAS5223LMNR2G同样支持1.8V输入偏差。此类器件全部采用无铅10引脚薄型QFN封装,尺寸为1.4 mm x 1.8 mm x 0.75 mm。

NLAS5123MNR2G是1欧姆Ron、单单机双掷(单SPDT)模拟开关,总谐波失真为0.012 %,具有瞬时短路功能。此类器件采用无铅6-引脚薄型DFN封装,尺寸为1.2 mm x 1.0 mm x 0.75mm,占据的空间比竞争产品小53%。

据Dan Huettl介绍,三种新型高性能音频模拟开关专为低工作电压的便携和无线应用中要求导通电阻(Ron)小的较大功率音频应用。将会很快出现在手机、掌上电脑和MP3 播放器等产品中。

持续分立元件封装的小型化

对于便携产品来说,缩小器件尺寸是当下的一个重要目标。由于终端应用的产品和功能如手机、数字消费电子愈趋复杂,它们要求的电源能效也由一般的65%提升至85%至90%,这对全球的分立功率半导体带来增长的潜质。安森美半导体已通过扩大SOx723封装系列中的技术,直接回应业内对超小型分立元件的需求。“我们的便携式产品客户需要在电源管理、开关和保护应用中采用更小的二极管和晶体管,以便在其便携式产品中集成更多特性——而不会增大其终端产品的尺寸或降低电源效率。推出微型SOD-723封装的六种最常用分立元件是安森美半导体持续扩大小型化分立元件产品系列的一部分。” 安森美半导体小信号产品部总经理Mamoon Rashid表示。

该公司近期宣布,为持续应对便携式产品业对分立元件封装的进一步小型化的需求,继扩大SOx723封装系列后,再次推出封装仅为1.4mm x 0.6mm x 0.5mm SOD-723的三种新型肖特基二极管和三种新型ESD二极管,以满足业界分立器件小型化的需求。

采用SOD-723封装的器件包括业内最低正向电压(Vf)和反向漏电流(Ir)性能的肖特基二极管,以及ESD保护程度最高的ESD二极管。与SOD-323封装相比,SOD-723占位面积减少73%,高度降低50%;与前一代SOD-523封装相比,SOD-723占位面积减少13%,高度降低28%。

其实,早在去年,为协助一直处于削减其设计各个方面成本的巨大压力之下的便携式和无线产品制造商,安森美就把目光转向了分立元件,以期获得可能的成本节约。通过采用经加强的硅技术和先进封装,该公司开发了系列高性能VCE(sat) 双极结晶体管(BJT),其所提供的低饱和电压性能与较昂贵的分立解决方案的 RDS(on) 性能相当,在降低电路总成本的同时,还为各种便携式应用如手机、PDA、媒体播放器、笔记本电脑和数码相机提供了更高的电源效率和更长的电池寿命。这次采用1.4mm x 0.6mm x 0.5mm封装尺寸的SOD-723封装则进一步帮助制造商节约了手机、PDA、数码相机、笔记本电脑、消费电子产品、媒体播放器等的电路板空间。


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